[发明专利]卫星测高河流水位监测方法及系统

权利要求书

1.一种卫星测高河流水位监测方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤1、基于理想Brown模型选取包含波形前缘的子波形；

步骤2、根据步骤1选取的子波形，通过相关分析从实际回波波形中提取若干个候选的子波形；

步骤3、对实际回波波形基于最大能量进行波形重定，提取参考水位，实现方式如下，

对于同一周期的沿轨数据，对每个采样点，选取整个实际回波波形的最大能量对应的相应采样点，通过波形重定估算高程，得到沿轨迹高程，选取最低高程作为河流水位；

对所有周期进行以上相同的数据处理，得到河流水位的时间序列；

为去除回波波形质量和其他因素的影响产生的粗差，通过采样拟合的方式，剔除粗差点并内插，得到参考水位时间序列；

步骤4、对步骤2所得所有候选的子波形分别基于最大能量进行波形重定，提取相应河流水位，通过与步骤3所得参考水位对比最终确定河流水位，实现方式如下，

选取所有候选的子波形的最大能量对应的采样点，通过波形重定得到不同子波形对应的河流水位，将这几个河流水位与参考水位比较，选取最接近的水位作为河流水位；对每个周期同样处理，得到河流水位时间序列。

2.根据权利要求1所述卫星测高河流水位监测方法，其特征在于：步骤1的实现方式如下，

根据参数σ、A和α，由Brown模型计算参考回波波形，其中α为波形后缘的斜率，A表示振幅，σ为相对平均海面高海水面的均方差；再从参考回波波形中选取包含波形前缘的子波形。

3.根据权利要求1所述卫星测高河流水位监测方法，其特征在于：步骤2的实现方式如下，

设k为最大采样量，参考波形记为P_r(i),i＝1,…,k，实际回波波形记为P(i)，采样点标识i＝1,…,k，根据实际回波波形P(i)、参考波形P_r(i)的标准差计算得到波形相关系数r；

将步骤1中选取的子波形作为参考波形，在与实际回波波形进行相关分析时，产生相关系数序列，对该序列分析寻找极大值，提取得到若干个候选的子波形。

4.一种卫星测高河流水位监测系统，其特征在于：用于实现如权利要求1-3任一项所述的一种卫星测高河流水位监测方法。

5.根据权利要求4所述卫星测高河流水位监测系统，其特征在于：包括以下模块，

第一模块，用于基于理想Brown模型选取包含波形前缘的子波形；

第二模块，用于根据第一模块选取的子波形，通过相关分析从通过相关分析从实际回波波形中提取若干个候选的子波形；

第三模块，用于对实际回波波形基于最大能量进行波形重定，提取参考水位，实现方式如下，

对于同一周期的沿轨数据，对每个采样点，选取整个实际回波波形的最大能量对应的相应采样点，通过波形重定估算高程，得到沿轨迹高程，选取最低高程作为河流水位；

对所有周期进行以上相同的数据处理，得到河流水位的时间序列；

为去除回波波形质量和其他因素的影响产生的粗差，通过采样拟合的方式，剔除粗差点并内插，得到参考水位时间序列；

第四模块，用于对第二模块所得所有候选的子波形分别基于最大能量进行波形重定，提取相应河流水位，通过与第三模块所得参考水位对比最终确定河流水位，实现方式如下，

选取所有候选的子波形的最大能量对应的采样点，通过波形重定得到不同子波形对应的河流水位，将这几个河流水位与参考水位比较，选取最接近的水位作为河流水位；对每个周期同样处理，得到河流水位时间序列。

6.根据权利要求4所述卫星测高河流水位监测系统，其特征在于：包括处理器和存储器，存储器用于存储程序指令，处理器用于调用处理器中的存储指令执行如权利要求1-3任一项所述的一种卫星测高河流水位监测方法。

7.根据权利要求4所述卫星测高河流水位监测系统，其特征在于：包括可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序执行时，实现如权利要求1-3任一项所述的一种卫星测高河流水位监测方法。